關(guān)于城市交通隧道盾構(gòu)施工技術(shù)的研究

摘要：盾構(gòu)法施工技術(shù)因其安全性能高、自動(dòng)化功能強(qiáng)、環(huán)保型好，在我國(guó)城市交通基礎(chǔ)性建設(shè)做了突出貢獻(xiàn)，已成為城市交通隧道基礎(chǔ)建設(shè)中重要方法之

一。本文對(duì)盾構(gòu)施工技術(shù)做了介紹，同時(shí)對(duì)其技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵字：盾構(gòu)施工，城市交通隧道，城市隧道

Abstract: shield tunneling technology because its safety performance is high, automation function of strong, environmental protection, in our urban traffic fundamental construction do outstanding contribution, has become a city traffic tunnel construction of foundation one of the important ways. In this paper, the shield construction technology are introduced, and the technical problem was discussed.

Key word: shield tunnel construction, urban traffic tunnel, city tunnel

1、引言

盾構(gòu)法施工在城市交通隧道中有著廣泛的應(yīng)用。但是，在其應(yīng)用過(guò)程中，由于諸多因素的影響，也出現(xiàn)了很多的問(wèn)題，這些問(wèn)題無(wú)論對(duì)于施工的質(zhì)量，還是對(duì)于道路的日后使用都產(chǎn)生了很多不利的影響。因此，對(duì)于城市交通隧道盾構(gòu)施工技術(shù)的研究不僅具有學(xué)術(shù)意義，其實(shí)踐意義也不可忽視。

2、城市交通隧道盾構(gòu)施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)

目前，盾構(gòu)施工技術(shù)在城市交通隧道建設(shè)中已占有重要席位，這主要是由于其施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)決定的。

(1)針對(duì)施工環(huán)境的優(yōu)勢(shì)主要是盾構(gòu)法施工技術(shù)對(duì)工作環(huán)境不靈敏，這就使得其作業(yè)場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)，可以穿越地上建筑物、河流、海底等復(fù)雜地勢(shì)進(jìn)行作業(yè)，拓展了施工的范圍。

(2)在這一技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響上，由于盾構(gòu)法施工技術(shù)負(fù)面影響小，尤實(shí)是在對(duì)周?chē)�環(huán)境影響較小，在工作過(guò)程中除了豎井位置場(chǎng)所外，整個(gè)的施工路線都不受其影響，這樣就確保了城市交通不因隧道施工而受干擾。同時(shí)，盾構(gòu)法在施工過(guò)程中能夠根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)做出適時(shí)調(diào)整，保證作業(yè)中的安全平穩(wěn)，對(duì)地質(zhì)環(huán)境破壞小，環(huán)保性好。

(3)盾構(gòu)法施工技術(shù)在建設(shè)過(guò)程中集成化程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制管理，提高了效率，節(jié)約了成本，簡(jiǎn)化了勞動(dòng)力。

(4)盾構(gòu)法施工技術(shù)受氣候環(huán)境影響較小，一般的惡劣天氣不會(huì)影響其作業(yè)進(jìn)程。

3、城市交通隧道盾構(gòu)施工技術(shù)問(wèn)題

雖然這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)較多，但由于各種因素的影響，其施工中的問(wèn)題也比較多。我們只有對(duì)城市交通隧道盾構(gòu)技術(shù)中的問(wèn)題有所了解，才能在施工過(guò)程中保證其施工的質(zhì)量。這些問(wèn)題主要可以分為以下幾個(gè)方面。

(1)對(duì)專用機(jī)械裝置的研發(fā)，能夠盡快研制出國(guó)內(nèi)自主的盾構(gòu)機(jī)。 據(jù)目前國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)，我們現(xiàn)在使用的盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備大部分需要進(jìn)口，這表明了國(guó)內(nèi)在這方向技術(shù)的滯后，因此，自主研發(fā)設(shè)備是我們的當(dāng)務(wù)之急。

(2)盾構(gòu)施工本身花費(fèi)成本較高。在城市交通隧道建設(shè)中，不同的地理環(huán)境及隧道規(guī)模，都需要不同類型的盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備，這無(wú)形中增加了設(shè)備支出，造成資源成本浪費(fèi)，增加了費(fèi)用。

(3)工作路徑不同的影響，由于建設(shè)過(guò)中會(huì)遇到各種問(wèn)題，有時(shí)需要我們長(zhǎng)距離作業(yè)，這勢(shì)必會(huì)增加難度，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度增強(qiáng)，同時(shí)對(duì)設(shè)備要求也提高，如何保證設(shè)備正常工作也是我們面臨的考驗(yàn)。

(4)確保盾鉤機(jī)襯砌管片的質(zhì)量，管件在盾構(gòu)機(jī)作業(yè)過(guò)程中起了重要作用，如何提高其耐磨性一直是我們關(guān)注的技術(shù)。

4、盾構(gòu)施工技術(shù)具體應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)

針對(duì)盾構(gòu)施工技術(shù)中常見(jiàn)的問(wèn)題，盾構(gòu)技術(shù)在施工中要嚴(yán)格的按照作業(yè)步驟要點(diǎn)進(jìn)行施工，因此，工作人員在在進(jìn)行交通隧道建設(shè)中，要嚴(yán)格遵守各種操作規(guī)章制度，確保施工建設(shè)能夠安全有效的進(jìn)行。

4.1施工之前的準(zhǔn)備

在盾構(gòu)施工之前的準(zhǔn)備不僅可以提升我們施工的效率，對(duì)于施工的質(zhì)量也能起到很好的保證作用。其中，施工前的準(zhǔn)備主要包括以下幾個(gè)方面：

首先，要根據(jù)設(shè)計(jì)方案來(lái)確定施工設(shè)備。所以我們要做好設(shè)計(jì)的方案，在這一過(guò)程中要根據(jù)需要建隧道的地質(zhì)環(huán)境及規(guī)模，選擇盾構(gòu)機(jī)的類型，所選擇的盾

構(gòu)機(jī)必須能滿足設(shè)計(jì)要求。

其次，在施工中能夠運(yùn)用合適的方法開(kāi)挖隧道口，同時(shí)能夠支撐挖開(kāi)的巖石體土體，保證土體的平穩(wěn)，不能發(fā)生坍塌事故，而且最終能有效地的將挖出的土渣迅速排除，不耽誤施工進(jìn)程。

再次，在設(shè)備的選擇中，特別要注意工作工況，當(dāng)有長(zhǎng)距離作業(yè)情況的時(shí)候，一定保證盾構(gòu)機(jī)的耐磨性能。

4.2盾構(gòu)施工推進(jìn)段施工過(guò)程中要點(diǎn)

在盾構(gòu)施工推進(jìn)段施工過(guò)程中的要點(diǎn)主要可以分為以下幾個(gè)方面：

4.2.1保證施工的工藝流程符合相關(guān)的規(guī)定

在初始施工階段，盾構(gòu)推進(jìn)作業(yè)中一定控制好盾構(gòu)推進(jìn)軸線。如何控制好推進(jìn)軸線在整個(gè)施工過(guò)程中起了重要作用。由于推進(jìn)前進(jìn)方向無(wú)明顯標(biāo)志，這就造成了更大的困難。因此，為了保證施工的的順利進(jìn)行，我們將推進(jìn)距離劃分為許多小環(huán)段，用兩環(huán)段的推進(jìn)距離大小來(lái)控制軸線的偏離程度，通過(guò)前后對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析，最終找出有效的解決方法，做到實(shí)時(shí)調(diào)整，偏差程度小，達(dá)到施工隧道的要求。

4.2.2施工中要特別注重地表變形狀狀況的變化

施工時(shí)，會(huì)受到很多因素的影響，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)各種的意外狀況。因此，我們要時(shí)刻關(guān)注各種地表細(xì)節(jié)，控制出現(xiàn)的影響因素。

（1）對(duì)土體因素的管理，土壓力是通過(guò)一種壓力設(shè)備測(cè)出來(lái)的，這種設(shè)備安裝在艙室內(nèi)。把測(cè)出的土壓力規(guī)定為p0,土壓力p0一般是以靜止土壓力為基準(zhǔn)，在一定的范圍內(nèi)上下浮動(dòng)。在確定p0時(shí)，通常情況下是以理論經(jīng)驗(yàn)估一個(gè)值，在通過(guò)精密測(cè)量，及時(shí)的對(duì)p0進(jìn)行調(diào)整，最后整理統(tǒng)計(jì)，形成對(duì)p0管理資料，這樣就有了較為系統(tǒng)的管理方法。

如何進(jìn)行出土操作業(yè)也需要做好充分準(zhǔn)備，在出土之前，確定好控制目標(biāo)，一般需要實(shí)測(cè)壓力值pi，我們可以通過(guò)儀器設(shè)備測(cè)出pi，再與p0對(duì)比，根據(jù)它們的壓力差值做出策略，當(dāng)實(shí)測(cè)壓力小于土壓力時(shí)，降低螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速或提高推進(jìn)速度。

（2）對(duì)加泥材料進(jìn)行嚴(yán)格的控制，首先在前期就對(duì)隧道場(chǎng)地的土質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)考察分析，并且根據(jù)地表變形及出土狀況等因素，確定好所需要材料如泥、水等的成分比例，以保證盾構(gòu)設(shè)備的正常運(yùn)行。

（3）盾構(gòu)設(shè)備在推進(jìn)后會(huì)形成一些隧道間隙，這會(huì)產(chǎn)生許多不良影響，如土體松弛，隧道圓環(huán)受力不均、防水過(guò)程降低等。因此，及時(shí)的進(jìn)行注漿管理工

作是我們必須做的，在此過(guò)程中，首先要根據(jù)土質(zhì)結(jié)構(gòu)確定合理的材料，通過(guò)注漿孔進(jìn)行操作，根據(jù)情況進(jìn)行同步注漿和二次注漿，同時(shí)注意控制好注漿量和注漿壓力。

4.2.3施工過(guò)程中的進(jìn)出洞技術(shù)

城市交通隧道盾構(gòu)施工過(guò)程中，需要將建筑工程分為不同的區(qū)段隧道，每完成一區(qū)段隧道，需要進(jìn)行連接，這樣就有需要所謂的進(jìn)洞與出洞。如何建立準(zhǔn)確的進(jìn)出洞是施工工程中的重要工序。這個(gè)工作通常需要工作人員對(duì)工程場(chǎng)地的環(huán)境進(jìn)行考察，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境等做出制定策略。在建立進(jìn)出口同時(shí)，首先要有牢固的后盾系統(tǒng)，具有重要的支撐作用。另外，還要在洞口做充分工作，確保洞口的穩(wěn)定牢固，避免塌陷事故發(fā)生。

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5、結(jié)語(yǔ)

在城市交通隧道建設(shè)中，出現(xiàn)了多種設(shè)計(jì)施工技術(shù)方法，例如明挖法、礦山法、暗挖法、蓋挖法等。盡管盾構(gòu)施工技術(shù)存在一些缺點(diǎn)，如設(shè)備成本高，花費(fèi)大，但盾構(gòu)施工技術(shù)由于其安全性好、環(huán)保、效率高，在城市交通建設(shè)中占了很大比例。隨著城市交通隧道的發(fā)展，盾構(gòu)施工技術(shù)更加成熟，應(yīng)用更加廣泛。

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。